Što je funkcija transportnog sloja osi modela. Teorija: OSI mrežni model. Funkcije mrežnog sloja

Ovaj materijal posvećen je referencama sedmoslojni OSI mrežni model. Ovdje ćete pronaći odgovor na pitanje zašto administratori sustava trebaju razumjeti ovaj model mreže, bit će razmotreno svih 7 razina modela, a naučit ćete i osnove TCP/IP modela koji je izgrađen na temelju OSI referentni model.

Kada sam se počeo baviti raznim informatičkim tehnologijama i počeo raditi u tom području, naravno, nisam znao ni za kakav model, nisam o tome ni razmišljao, ali iskusniji stručnjak mi je savjetovao da studiram, odn. nego jednostavno shvatite ovaj model, dodajući da " ako razumijete sve principe interakcije, bit će puno lakše upravljati, konfigurirati mrežu i rješavati sve vrste mrežnih i drugih problema" Ja sam ga, naravno, poslušao i počeo kopati po knjigama, internetu i ostalim izvorima informacija, a istovremeno na postojećoj mreži provjeravao je li to sve u stvarnosti točno.

U moderni svijet razvoj mrežne infrastrukture dosegao je tako visoku razinu da bez izgradnje čak i male mreže, poduzeće ( uklj. i mala) neće moći jednostavno normalno postojati, pa su administratori sustava sve traženiji. A za visokokvalitetnu konstrukciju i konfiguraciju bilo koje mreže, administrator sustava mora razumjeti principe OSI referentnog modela, samo kako biste naučili razumjeti interakciju mrežnih aplikacija, i doista principe mrežnog prijenosa podataka, pokušat ću predstaviti ovaj materijal na pristupačan način čak i administratorima početnicima.

OSI mrežni model (međupovezanost otvorenih sustava osnovni referentni model) je apstraktni model interakcije računala, aplikacija i drugih uređaja na mreži. Ukratko, bit ovog modela je da ISO organizacija ( Međunarodna organizacija za standardizaciju) razvio standard za rad mreže tako da se svi mogu osloniti na nju, a postojala je kompatibilnost svih mreža i interakcija među njima. Jedan od najpopularnijih mrežnih komunikacijskih protokola koji se koristi u cijelom svijetu je TCP/IP koji je izgrađen na temelju referentnog modela.

Pa, prijeđimo izravno na same razine ovog modela, a prvo se upoznajmo s općom slikom ovog modela u kontekstu njegovih razina.

Razgovarajmo sada detaljnije o svakoj razini, uobičajeno je opisivati ​​razine referentnog modela od vrha prema dolje, na tom putu dolazi do interakcije, na jednom računalu od vrha prema dolje, a na računalu gdje su podaci primljen odozdo prema gore, tj. podaci prolaze kroz svaku razinu uzastopno.

Opis razina mrežnog modela

Aplikacijski sloj (7) (aplikacijski sloj) je početna i ujedno završna točka podataka koje želite prenijeti mrežom. Ovaj sloj je odgovoran za interakciju aplikacija preko mreže, tj. Aplikacije komuniciraju na ovom sloju. Ovo je najviša razina i morate se toga sjetiti kada rješavate probleme koji se pojave.

HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNET i drugi. Drugim riječima, aplikacija 1 šalje zahtjev aplikaciji 2 koristeći te protokole, a da bi se saznalo da je aplikacija 1 poslala zahtjev aplikaciji 2 mora postojati veza između njih, a za to je odgovoran protokol veza.

Prezentacijski sloj (6)– ovaj sloj je odgovoran za kodiranje podataka tako da se kasnije mogu prenijeti preko mreže i sukladno tome ih pretvara natrag kako bi aplikacija razumjela te podatke. Nakon ove razine, podaci za ostale razine postaju isti, tj. bez obzira o kakvim se podacima radilo word dokument ili email poruka.

Sljedeći protokoli rade na ovoj razini: RDP, LPP, NDR i drugi.

Razina sesije (5)– odgovoran je za održavanje sesije između prijenosa podataka, tj. Trajanje sesije razlikuje se ovisno o podacima koji se prenose, stoga se mora održati ili prekinuti.

Sljedeći protokoli rade na ovoj razini: ASP, L2TP, PPTP i drugi.

Transportni sloj (4)– odgovoran je za pouzdanost prijenosa podataka. Također rastavlja podatke u segmente i ponovno ih spaja jer podaci dolaze u različitim veličinama. Dva su dobro poznata protokola na ovoj razini: TCP i UDP. TCP protokol jamči da će podaci biti isporučeni u cijelosti, ali UDP protokol to ne jamči, zbog čega se koriste u različite svrhe.

Mrežni sloj (3)– osmišljen je da odredi put kojim podaci trebaju ići. Usmjerivači rade na ovoj razini. Također je odgovoran za: prevođenje logičkih adresa i imena u fizičke, određivanje kratke rute, komutaciju i rutiranje, praćenje mrežnih problema. Na ovoj razini to funkcionira IP protokol i protokoli usmjeravanja, npr. RIP, OSPF.

Sloj veze (2)– na ovoj razini osigurava interakciju na fizičkoj razini, MAC adrese mrežnih uređaja, ovdje se također prate i ispravljaju greške, tj. šalje ponovni zahtjev za oštećeni okvir.

Fizički sloj (1)– ovo je izravna pretvorba svih okvira u električne impulse i obrnuto. Drugim riječima, fizički prijenos podataka. Oni rade na ovoj razini čvorišta.

Ovako izgleda cijeli proces prijenosa podataka iz kuta ovog modela. On je referentni i standardiziran i stoga se drugi temelje na njemu mrežne tehnologije a modeli posebno TCP/IP model.

TCP IP model

TCP/IP model je malo drugačiji od OSI modela, ovaj model kombinira neke razine OSI modela i postoje samo 4 od njih:

• Primijenjeno;
• Prijevoz;
• Mreža;
• Kanal.

Slika pokazuje razliku između dva modela, a također još jednom pokazuje na kojim razinama rade dobro poznati protokoli.

O OSI mrežnom modelu i konkretno o interakciji računala na mreži možemo pričati dugo i neće stati u jedan članak, a bit će i malo nejasno, pa sam ovdje pokušao predstaviti osnovu ovog modela te opis svih razina. Najvažnije je shvatiti da je sve ovo stvarno istina i da datoteka koju ste poslali preko mreže jednostavno prolazi “ ogroman“put prije nego što stigne do krajnjeg korisnika, no to se događa toliko brzo da to ne primijetite, ponajviše zahvaljujući razvijenim mrežnim tehnologijama.

Nadam se da će vam sve ovo pomoći da razumijete interakciju mreža.

čiji razvoj nije bio vezan uz OSI model.

OSI slojevi modela

Model se sastoji od 7 razina smještenih jedna iznad druge. Slojevi međusobno komuniciraju (okomito) preko sučelja, a mogu komunicirati i s paralelnim slojem drugog sustava (vodoravno) pomoću protokola. Svaka razina može komunicirati samo sa svojim susjedima i obavljati funkcije koje su samo njoj dodijeljene. Više detalja možete vidjeti na slici.

Primjena (Application) razina Aplikacijski sloj)

Najviša razina modela osigurava interakciju korisničkih aplikacija s mrežom. Ovaj sloj omogućuje aplikacijama korištenje mrežnih usluga kao što su daljinski pristup u datoteke i baze podataka, prosljeđivanje e-pošte. Također je odgovoran za prijenos servisnih informacija, pružanje aplikacijama informacija o pogreškama i generiranje zahtjeva za razina prezentacije. Primjer: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, BitTorrent, MODBUS, SIP

Izvršni (razina prezentacije) Prezentacijski sloj)

Ovaj sloj je odgovoran za pretvorbu protokola i kodiranje/dekodiranje podataka. Pretvara aplikacijske zahtjeve primljene od aplikacijskog sloja u format za prijenos preko mreže i pretvara podatke primljene s mreže u format razumljiv aplikacijama. Ovaj sloj može izvršiti kompresiju/dekompresiju ili kodiranje/dekodiranje podataka, kao i preusmjeravanje zahtjeva na drugi mrežni resurs ako se ne mogu lokalno obraditi.

Sloj 6 (prezentacije) OSI referentnog modela obično je međuprotokol za pretvaranje informacija iz susjednih slojeva. To omogućuje razmjenu između aplikacija na heterogenim računalni sustavi ah na transparentan način za aplikacije. Prezentacijski sloj omogućuje oblikovanje koda i transformaciju. Oblikovanje koda koristi se kako bi se osiguralo da aplikacija prima informacije za obradu koje za nju imaju smisla. Ako je potrebno, ovaj sloj može izvršiti prijevod iz jednog formata podataka u drugi. Prezentacijski sloj ne bavi se samo formatima i prezentacijom podataka, već se bavi i strukturama podataka koje koriste programi. Dakle, sloj 6 osigurava organizaciju podataka dok se šalju.

Da bismo razumjeli kako ovo funkcionira, zamislimo da postoje dva sustava. Jedan koristi napredni prikaz podataka binarni kod EBCDIC, na primjer, može biti IBM mainframe računalo, a drugo može biti američki standardni kod za razmjenu informacija ASCII (većina drugih proizvođača računala koristi ovo). Ako ova dva sustava trebaju razmjenjivati ​​informacije, tada je potreban prezentacijski sloj koji će izvršiti konverziju i prevoditi između dva različita formata.

Druga funkcija koja se obavlja na prezentacijskom sloju je enkripcija podataka, koja se koristi u slučajevima kada je potrebno zaštititi prenesene informacije od primanja od strane neovlaštenih primatelja. Kako bi izvršili ovaj zadatak, procesi i kod u prezentacijskom sloju moraju izvršiti transformaciju podataka. Postoje druge rutine na ovoj razini koje sažimaju tekstove i pretvaraju grafike u bitstreamove tako da se mogu prenositi preko mreže.

Standardi sloja prezentacije također definiraju kako prezentirati grafičke slike. U te svrhe može se koristiti PICT format, slikovni format koji se koristi za prijenos QuickDraw grafike između Macintosh i PowerPC programa. Drugi format predstavljanja je označeni TIFF slikovni format, koji se obično koristi za rasterske slike s visokom rezolucijom. Sljedeći standard prezentacijskog sloja koji se može koristiti za grafičke slike je onaj koji je razvila Joint Photographic Expert Group; u svakodnevnoj uporabi ovaj se standard jednostavno naziva JPEG.

Postoji još jedna skupina standarda razine prezentacije koji definiraju prezentaciju audio i filmskih fragmenata. Ovo uključuje MIDI (Musical Instrument Digital Interface) sučelje za digitalnu prezentaciju glazbe, razvijeno od strane Motion Picture Experts Group MPEG standarda, koji se koristi za komprimiranje i kodiranje video zapisa na CD-ima, njihovo pohranjivanje u digitaliziranom obliku i prijenos brzinom do 1,5 Mbits/s, a QuickTime je standard koji opisuje audio i video elemente za programe koji se izvode na Macintosh i PowerPC računalima.

Razina sesije Sloj sesije)

Razina 5 modela odgovorna je za održavanje komunikacijske sesije, omogućujući aplikacijama da međusobno komuniciraju dugo vremena. Sloj upravlja stvaranjem/završetkom sesije, razmjenom informacija, sinkronizacijom zadataka, utvrđivanjem prihvatljivosti prijenosa podataka i održavanjem sesije tijekom razdoblja neaktivnosti aplikacije. Sinkronizacija prijenosa osigurana je postavljanjem kontrolnih točaka u tok podataka, s kojih se proces nastavlja ako je interakcija prekinuta.

Transportni sloj Transportni sloj)

4. razina modela dizajnirana je za isporuku podataka bez grešaka, gubitaka i dupliciranja u redoslijedu u kojem su poslani. Nije važno koji se podaci prenose, odakle i gdje, odnosno osigurava sam mehanizam prijenosa. Podatkovne blokove dijeli na fragmente čija veličina ovisi o protokolu, spaja kratke u jedan, a duge dijeli. Primjer: TCP, UDP.

Postoje mnoge klase protokola prijenosnog sloja, u rasponu od protokola koji pružaju samo osnovne funkcije prijenosa (na primjer, funkcije prijenosa podataka bez potvrde), do protokola koji osiguravaju isporuku višestrukih paketa podataka na odredište u pravilnom slijedu, multipleksiranje višestrukih podataka tokova, osigurava mehanizam kontrole protoka podataka i jamči pouzdanost primljenih podataka.

Neki protokoli mrežnog sloja, koji se nazivaju protokoli bez povezivanja, ne jamče da će podaci biti isporučeni na odredište onim redoslijedom kojim ih je poslao izvorni uređaj. Neki transportni slojevi to rješavaju prikupljanjem podataka u ispravnom redoslijedu prije nego što ih proslijede sloju sesije. Multipleksiranje podataka znači da je prijenosni sloj sposoban istovremeno obraditi više tokova podataka (tokovi mogu dolaziti iz različitih aplikacija) između dva sustava. Mehanizam kontrole toka je mehanizam koji vam omogućuje reguliranje količine podataka koji se prenose iz jednog sustava u drugi. Protokoli prijenosnog sloja često imaju funkciju kontrole isporuke podataka, prisiljavajući primateljski sustav da šalje potvrde strani koja šalje da su podaci primljeni.

Rad protokola s uspostavljanjem veze može se opisati na primjeru rada običnog telefona. Protokoli ove klase započinju prijenos podataka pozivanjem ili uspostavljanjem rute za pakete koji slijede od izvora do odredišta. Nakon toga počinje serijski prijenos podataka, a zatim se po završetku prijenosa veza prekida.

Protokoli bez povezivanja, koji šalju podatke koji sadrže potpune informacije o adresi u svakom paketu, rade slično sustavu pošte. Svako pismo ili paket sadrži adresu pošiljatelja i primatelja. Zatim svaki posrednički poštanski ured ili mrežni uređaj čita informacije o adresi i donosi odluku o usmjeravanju podataka. Pismo ili paket podataka prenosi se s jednog posredničkog uređaja na drugi dok se ne isporuči primatelju. Protokoli bez povezivanja ne jamče da će informacije stići do primatelja redoslijedom kojim su poslane. Prijenosni protokoli odgovorni su za instaliranje podataka u odgovarajućem redoslijedu kada se koriste mrežni protokoli bez povezivanja.

Mrežni sloj Mrežni sloj)

Sloj 3 OSI mrežnog modela dizajniran je za definiranje putanje za prijenos podataka. Odgovoran za prevođenje logičkih adresa i imena u fizičke, određivanje najkraćih ruta, komutaciju i rutiranje, praćenje problema i zagušenja u mreži. Mrežni uređaj kao što je usmjerivač radi na ovoj razini.

Protokoli mrežnog sloja usmjeravaju podatke od izvora do odredišta.

Sloj podatkovne veze Sloj podatkovne veze)

Ovaj sloj je dizajniran da osigura interakciju mreža na fizičkom sloju i kontrolira pogreške koje se mogu pojaviti. Podatke primljene s fizičkog sloja pakira u okvire, provjerava njihovu cjelovitost, po potrebi ispravlja pogreške (šalje ponovljeni zahtjev za oštećeni okvir) i šalje ih mrežnom sloju. Sloj podatkovne veze može komunicirati s jednim ili više fizičkih slojeva, nadzirući i upravljajući tom interakcijom. Specifikacija IEEE 802 dijeli ovaj sloj na 2 podsloja - MAC (Media Access Control) regulira pristup zajedničkom fizičkom mediju, LLC (Logical Link Control) pruža uslugu mrežnog sloja.

U programiranju, ova razina predstavlja upravljački program mrežne kartice u operativnim sustavima; softversko sučelje međusobnoj interakciji slojeva kanala i mreže, ovo nije nova razina, već jednostavno implementacija modela za određeni OS. Primjeri takvih sučelja: ODI, NDIS

Fizička razina Fizički sloj)

Najniža razina modela namijenjena je izravnom prijenosu toka podataka. Prenosi električne ili optičke signale u kabelsku ili radio emisiju te ih, sukladno tome, prima i pretvara u bitove podataka u skladu s metodama kodiranja digitalnog signala. Drugim riječima, pruža sučelje između mrežnog medija i mrežnog uređaja.

OSI model i stvarni protokoli

Sedmoslojni OSI model je teorijski i ima niz nedostataka. Bilo je pokušaja izgradnje mreža u strogom skladu s OSI modelom, ali mreže stvorene na ovaj način bile su skupe, nepouzdane i nezgodne za korištenje. Stvarni mrežni protokoli koji se koriste u postojećim mrežama prisiljeni su odstupiti od ovoga, pružajući neželjene mogućnosti, tako da se neki od njih vežu na OSI razine donekle je uvjetovan: neki protokoli zauzimaju nekoliko slojeva OSI modela, funkcije pouzdanosti implementirane su na nekoliko razina OSI modela.

Glavna mana OSI-ja je loše osmišljen transportni sloj. Na njemu OSI omogućuje razmjenu podataka između aplikacija (uvod u koncept luka- identifikator aplikacije), međutim, mogućnost razmjene jednostavnih datagrama (tip UDP) nije predviđena u OSI-ju - transportni sloj mora formirati veze, osigurati isporuku, kontrolirati protok itd. (tip TCP). Pravi protokoli implementiraju ovu mogućnost.

TCP/IP obitelj

Obitelj TCP/IP ima tri transportna protokola: TCP, koji je u potpunosti usklađen s OSI-jem, osiguravajući provjeru prijema podataka, UDP, koji odgovara transportnom sloju samo prisutnošću porta, što omogućuje razmjenu datagrama između aplikacija , ali ne jamči primanje podataka, i SCTP, osmišljen kako bi prevladao neke od nedostataka TCP-a i u koji su dodane neke inovacije. (Postoji oko dvije stotine drugih protokola u obitelji TCP/IP, od kojih je najpoznatiji ICMP servisni protokol, koji se koristi za interne operativne potrebe; ostali također nisu transportni protokoli.)

Obitelj IPX/SPX

U obitelji IPX/SPX, priključci (zvani "utičnice" ili "utičnice") pojavljuju se u IPX protokolu mrežnog sloja, omogućujući razmjenu datagrama između aplikacija ( operacijski sustav rezervira neke od utičnica za sebe). SPX protokol, zauzvrat, nadopunjuje IPX sa svim ostalim mogućnostima prijenosnog sloja u potpunoj suglasnosti s OSI-jem.

Kao adresu glavnog računala, IPX koristi identifikator formiran od četverobajtnog mrežnog broja (dodijeljenog usmjerivačima) i MAC adrese mrežni adapter.

DOD model

TCP/IP protokol protokola koji koristi pojednostavljeni četveroslojni OSI model.

Adresiranje u IPv6

Odredišne ​​i izvorne adrese u IPv6 duge su 128 bita ili 16 bajtova. Verzija 6 generalizira posebne vrste adresa verzije 4 u sljedeće vrste adresa:

• Unicast – individualna adresa. Definira jedan čvor - priključak računala ili usmjerivača. Paket mora biti dostavljen do čvora najkraćom rutom.
• Klaster – adresa klastera. Odnosi se na grupu čvorova koji dijele zajednički prefiks adrese (na primjer, priključeni na istu fizičku mrežu). Paket mora biti preusmjeren do grupe čvorova duž najkraćeg puta, a zatim isporučen samo jednom od članova grupe (na primjer, najbliži čvor).
• Multicast – adresa skupa čvorova, moguće u različitim fizičkim mrežama. Kopije paketa moraju se isporučiti svakom čvoru za biranje koristeći hardverske mogućnosti multicast ili broadcast dostave, ako je moguće.

Kao i IPv4, IPv6 adrese podijeljene su u klase na temelju vrijednosti najvažnijih bitova adrese.

Većina klasa rezervirana je za buduću upotrebu. Za praktičnu upotrebu najzanimljivija je klasa namijenjena pružateljima internetskih usluga, tzv Unicast dodijeljen davatelju usluga.

Adresa ove klase ima sljedeću strukturu:

Svakom davatelju internetskih usluga dodjeljuje se jedinstveni identifikator koji identificira sve mreže koje podržava. Zatim, pružatelj dodjeljuje jedinstvene identifikatore svojim pretplatnicima i koristi oba identifikatora kada dodjeljuje blok adresa pretplatnika. Pretplatnik sam dodjeljuje jedinstvene identifikatore svojim podmrežama i čvorovima tih mreža.

Pretplatnik može koristiti IPv4 tehniku ​​subnettinga za daljnju podjelu polja ID podmreže na manja polja.

Opisana shema približava IPv6 shemu adresiranja shemama koje se koriste u teritorijalnim mrežama, kao što su telefonske mreže ili X.25 mreže. Hijerarhija adresnih polja omogućit će glavnim usmjerivačima da rade samo s višim dijelovima adrese, ostavljajući obradu manje značajnih polja pretplatničkim usmjerivačima.

Najmanje 6 bajtova mora biti dodijeljeno za polje identifikatora računala kako bi se MAC adrese lokalne mreže mogle koristiti izravno u IP adresama.

Kako bi se osigurala kompatibilnost s IPv4 shemom adresiranja, IPv6 ima klasu adresa koje imaju 0000 0000 u najvažnijim bitovima adrese. Donja 4 bajta adrese ove klase moraju sadržavati IPv4 adresu. Usmjerivači koji podržavaju obje verzije adresa moraju osigurati prijevod prilikom prosljeđivanja paketa s mreže koja podržava IPv4 adresiranje u mrežu koja podržava IPv6 adresiranje, i obrnuto.

Kritika

Sedmoslojni OSI model kritizirali su neki stručnjaci. Konkretno, u klasičnoj knjizi “UNIX. Vodič za administratore sustava" Evi Nemeth i drugi pišu:

… Dok su se ISO odbori svađali oko svojih standarda, iza njihovih leđa mijenjao se cijeli koncept umrežavanja i TCP/IP protokol se implementirao diljem svijeta. ...
…
I tako, kada su ISO protokoli konačno implementirani, pojavio se niz problema:
Ti su se protokoli temeljili na konceptima koji nemaju smisla u modernim mrežama.
Njihove su specifikacije u nekim slučajevima bile nepotpune.
Prema vlastitom funkcionalnost bili su inferiorni u odnosu na druge protokole.
Prisutnost višestrukih slojeva učinila je te protokole sporima i teškima za implementaciju.
…
... Sada čak i najvatreniji zagovornici ovih protokola priznaju da se OSI postupno kreće ka tome da postane fusnota na stranicama računalne povijesti.

OSI model je konceptualni model koji je stvorila međunarodna organizacija za standardizaciju koji omogućuje različitim komunikacijskim sustavima da komuniciraju korištenjem standardnih protokola. Jednostavnim rječnikom rečeno, OSI pruža standard za različite računalne sustave kako bi mogli međusobno komunicirati.

OSI modeli se mogu smatrati univerzalnim jezikom za računalne mreže. Temelji se na konceptu podjele komunikacijskog sustava na sedam apstraktnih slojeva, pri čemu se svaki sloj slaže iznad prethodnog.
Svaki sloj OSI modela obavlja određeni posao i komunicira sa slojevima iznad i ispod njega. ciljati određene razine Mrežna veza. Aplikacijski sloj napada ciljni sloj 7, a protokolni sloj napada ciljne slojeve 3 i 4.

Zašto je OSI model važan

Iako moderan internet ne slijedi striktno OSI model (pobliže slijedi jednostavniji skup internetskih protokola), OSI model je i dalje vrlo koristan za rješavanje problema s mrežom. Bez obzira radi li se o jednoj osobi koja ne može postaviti svoj port na mreži ili web stranica ne radi za tisuće korisnika, OSI model može riješiti problem i izolirati njegov izvor. Ako se problem može suziti na jedan određeni sloj modela, može se izbjeći puno nepotrebnog rada.

Sedam slojeva apstrakcije OSI modela može se definirati na sljedeći način, od vrha prema dnu:

7. Aplikacijski sloj

Ovo je jedini sloj koji izravno komunicira s korisničkim podacima. Softverske aplikacije kao što su web preglednici i klijenti e-pošte, koristite aplikacijski sloj za pokretanje komunikacije. Međutim, treba jasno dati do znanja da klijent softverske aplikacije nisu dio aplikacijskog sloja. Umjesto toga, aplikacijski je sloj odgovoran za protokole i obradu podataka na koje se softver oslanja kako bi korisniku prikazao značajne podatke. Protokoli aplikacijskog sloja uključuju HTTP kao i SMTP, jedan od protokola koji omogućuje komunikaciju e-poštom.

6. Prezentacijski sloj

Ovaj sloj je prvenstveno odgovoran za pripremu podataka kako bi ih aplikacijski sloj mogao koristiti. Drugim riječima, Layer 6 čini podatke vidljivima aplikacijama. Sloj prezentacije podataka odgovoran je za prevođenje, šifriranje i sažimanje podataka.

Mogu se koristiti dva uređaja za komunikaciju različite metode kodiranje, tako da je sloj 6 odgovoran za pretvaranje dolaznih podataka u sintaksu razumljivu aplikacijskom sloju prijemnog uređaja.
Ako uređaji komuniciraju preko kriptirane veze, Layer 6 je odgovoran za dodavanje enkripcije na strani pošiljatelja, kao i za dekodiranje enkripcije na strani primatelja tako da može predstaviti aplikacijskom sloju nešifrirane, čitljive podatke.

Konačno, prezentacijski sloj je također odgovoran za komprimiranje podataka primljenih od aplikacijskog sloja prije nego što ih isporuči sloju. To pomaže u poboljšanju brzine i učinkovitosti komunikacije minimiziranjem količine prenesenih podataka.

5. Sloj sesije

Ovaj sloj je odgovoran za otvaranje i zatvaranje komunikacije između dva uređaja. Vrijeme između otvaranja i zatvaranja veze naziva se sesijom. Sloj sesije osigurava da sesija ostane otvorena dovoljno dugo za prijenos svih razmijenjenih podataka, a zatim brzo zatvara sesiju kako bi se izbjeglo rasipanje resursa.
Sloj sesije također sinkronizira prijenose podataka s kontrolnim točkama. Na primjer, prilikom prijenosa datoteke od 100 megabajta, sloj sesije može postaviti kontrolnu točku svakih 5 megabajta. Ako dođe do prekida veze ili kvara nakon prijenosa 52 megabajta, sesija se može nastaviti od zadnje kontrolne točke, što znači da se mora prenijeti još 50 megabajta podataka. Bez kontrolnih točaka cijeli bi transfer morao krenuti od nule.

4. Transportni sloj

Sloj 4 je odgovoran za end-to-end komunikaciju između ova dva uređaja. To uključuje primanje podataka od sloja sesije i njihovo razbijanje na dijelove koji se nazivaju segmenti prije slanja na sloj 3. Prijenosni sloj na prijemnom uređaju odgovoran je za ponovno sastavljanje segmenata u podatke koje sloj sesije može koristiti.
Transportni sloj odgovoran je za kontrolu protoka i kontrolu grešaka. Kontrola protoka određuje optimalnu brzinu prijenosa kako bi se osiguralo da pošiljatelj s brzom vezom ne preoptereti primatelja sa sporom vezom. Prijenosni sloj obavlja kontrolu pogrešaka na prijemnom kraju, osiguravajući da su primljeni podaci potpuni i zahtijeva ponovni prijenos ako nisu.

3. Mrežni sloj

Mrežni sloj je odgovoran za omogućavanje prijenosa podataka između dvije različite mreže. Ako su dva uređaja koji komuniciraju na istoj mreži, mrežni sloj nije potreban. Mrežni sloj rastavlja segmente transportnog sloja u manje jedinice koje se nazivaju paketi na uređaju koji šalje i ponovno sastavlja te pakete na uređaju koji prima. Mrežni sloj također pronalazi najbolji fizički put kojim podaci mogu doći do odredišta. To se zove usmjeravanje.

2. Sloj podatkovne veze

Vrlo sličan mrežnom sloju, osim što sloj 2 olakšava prijenos podataka između dva uređaja na istoj mreži. Ovaj sloj veze prima pakete od mrežnog sloja i dijeli ih na manje dijelove koji se nazivaju okviri. Poput mrežnog sloja, sloj podatkovne veze također je odgovoran za kontrolu toka i upravljanje pogreškama u intra-mrežnim komunikacijama (transportni sloj vrši samo kontrolu toka i upravljanje pogreškama za međumrežne komunikacije).

1. Fizički sloj

Ova razina uključuje fizička oprema, uključeni u prijenos podataka, poput kabela i sklopki. Ovo je također sloj na kojem se podaci pretvaraju u bitstream, što je niz 1 i 0. Fizički sloj oba uređaja također mora pregovarati o signalnoj konvenciji tako da se 1 mogu razlikovati od 0 na oba uređaja.

Podaci teku kroz OSI model

Da bi se čovjeku čitljive informacije prenijele preko mreže s jednog uređaja na drugi, podaci moraju putovati niz sedam slojeva OSI modela na uređaju koji šalje, a zatim prema gore kroz sedam slojeva na kraju primatelja.
Na primjer, netko želi poslati pismo prijatelju. Pošiljatelj sastavlja svoju poruku u aplikaciji za e-poštu na svom prijenosnom računalu i zatim pritišće "pošalji". Njegovo aplikacija za poštu proslijedit će e-poštu aplikacijskom sloju, koji će odabrati protokol (SMTP) i proslijediti podatke prezentacijskom sloju. Podaci se zatim sažimaju i šalju sloju sesije, koji inicira komunikacijsku sesiju.

Podaci će zatim ići u transportni sloj pošiljatelja gdje će biti segmentirani, zatim će se ti segmenti rastaviti na pakete na mrežnom sloju, koji će se dalje rastaviti na okvire na sloju podatkovne veze. Ovaj sloj će ih odvesti do fizičkog sloja, koji će pretvoriti podatke u tok bitova od 1s i 0s i poslati ih kroz fizički medij kao što je kabel.
Nakon što računalo primatelja primi bitstream putem fizičkog medija (kao što je wifi), podaci će proći kroz isti niz slojeva na njegovom uređaju, ali obrnutim redoslijedom. Prvo, fizički sloj pretvara bitstream od 1s i 0s u okvire, koji se prosljeđuju sloju podatkovne veze. Sloj podatkovne veze zatim će sastaviti okvire u pakete za mrežni sloj. Mrežni sloj će zatim napraviti segmente od paketa do transportnog sloja, koji će sastaviti segmente u jedan dio podataka.

Podaci zatim idu u sloj sesije primatelja, koji prosljeđuje podatke u sloj prezentacije i zatim završava komunikacijsku sesiju. Zatim, prezentacijski sloj uklanja kompresiju i prosljeđuje neobrađene podatke aplikacijskom sloju. Aplikacijski sloj će zatim proslijediti podatke čitljive ljudima zajedno sa softverom e-pošte primatelja, omogućujući njihovo čitanje elektronička pošta pošiljatelj na zaslonu laptopa.

Na videu: OSI model i TCP IP protokol stog. Osnove Etherneta.

OSI mrežni model je referentni model za komunikaciju otvoreni sustavi, na engleskom zvuči kao Open Systems Interconnection Basic Reference Model. Njegova je svrha generalizirani prikaz alata mrežne interakcije.

Odnosno, OSI model je generalizirani standard za programere programa, zahvaljujući kojem bilo koje računalo može jednako dešifrirati podatke prenesene s drugog računala. Da budemo jasniji, navest ću primjer iz stvarnog života. Poznato je da pčele sve oko sebe vide u ultraljubičastom svjetlu. Odnosno, naše oko i pčelinje percipiraju istu sliku na potpuno različite načine, a ono što kukci vide može biti nevidljivo ljudskom vidu.

Isto je i s računalima - ako jedan programer napiše aplikaciju na nekom programskom jeziku koji njegovo vlastito računalo razumije, ali nije dostupan nikome drugome, tada ni na jednom drugom uređaju nećete moći pročitati dokument koji je kreirala ta aplikacija. Stoga smo došli na ideju da se prilikom pisanja prijava pridržavamo jedinstvenih pravila koja su svima razumljiva.

OSI razine

Radi jasnoće, proces rada mreže obično se dijeli na 7 razina, od kojih svaka ima svoju skupinu protokola.

Mrežni protokol su pravila i tehnički postupci koji omogućuju umreženim računalima povezivanje i razmjenu podataka.
Skupina protokola ujedinjenih zajedničkim krajnjim ciljem naziva se snop protokola.

Za obavljanje različitih zadataka postoji nekoliko protokola koji služe sustavima, na primjer, TCP/IP stog. Pogledajmo pobliže kako se informacije s jednog računala šalju preko lokalne mreže na drugo računalo.

Zadaci računala SENDER-a:

• Dobijte podatke iz aplikacije
• Razbijte ih u male pakete ako je volumen velik
• Pripremiti za prijenos, odnosno naznačiti rutu, šifrirati i transkodirati u mrežni format.

Zadaci računala PRIMATELJA:

• Primanje paketa podataka
• Uklonite servisne podatke iz njega
• Kopiraj podatke u međuspremnik
• Nakon potpunog prijema svih paketa, od njih formirajte početni blok podataka
• Dajte ga aplikaciji

Za pravilno izvođenje svih ovih operacija potreban je jedan skup pravila, odnosno OSI referentni model.

Vratimo se OSI razinama. Obično se broje obrnutim redoslijedom i mrežne aplikacije se nalaze na vrhu tablice, a fizički medij za prijenos informacija na dnu. Dok podaci s računala teku izravno na mrežni kabel, protokoli koji rade na različitim razinama postupno ih transformiraju, pripremajući ih za fizički prijenos.

Pogledajmo ih detaljnije.

7. Aplikacijski sloj

Njegov zadatak je prikupiti podatke iz mrežne aplikacije i poslati ih na razinu 6.

6. Prezentacijski sloj

Prevodi ove podatke u jedan univerzalni jezik. Poanta je da svi računalni procesor Ima vlastiti format obrada podataka, ali oni moraju ući u mrežu u jednom univerzalnom formatu – to radi prezentacijski sloj.

5. Sloj sesije

Ima mnogo zadataka.

1. Uspostavite komunikacijsku sesiju s primateljem. Softver upozorava računalo primatelja da će mu podaci biti poslani.
2. Ovdje se odvija prepoznavanje i zaštita imena:
   • identifikacija – prepoznavanje imena
   • autentikacija - provjera lozinke
   • registracija – dodjela ovlaštenja
3. Implementacija koja strana prenosi informacije i koliko će to trajati.
4. Postavljanje kontrolnih točaka u cjelokupni tok podataka tako da ako se bilo koji dio izgubi, lako je odrediti koji je dio izgubljen i treba ga ponovno poslati.
5. Segmentacija je razbijanje velikog bloka u male pakete.

4. Transportni sloj

Pruža aplikacijama potrebnu razinu sigurnosti prilikom isporuke poruka. Postoje dvije skupine protokola:

• Protokoli koji su orijentirani na povezivanje - oni nadziru isporuku podataka i opcionalno zahtijevaju ponovni prijenos ako ne uspije. Ovo je TCP - Information Transfer Control Protocol.
• Nisu orijentirani na vezu (UDP) - oni jednostavno šalju blokove i ne nadziru njihovu isporuku.

3. Mrežni sloj

Omogućuje prijenos paketa s kraja na kraj izračunavanjem njegove rute. Na ovoj se razini u paketima IP adrese pošiljatelja i primatelja dodaju svim prethodnim informacijama koje generiraju druge razine. Od tog trenutka se paket podataka naziva sam PAKET, koji ima (IP protokol je protokol za rad na mreži).

2. Sloj podatkovne veze

Ovdje se paket prenosi unutar jednog kabela, odnosno jedne lokalne mreže. Radi samo do rubnog usmjerivača jedne lokalne mreže. Primljenom paketu sloj veze dodaje vlastito zaglavlje – MAC adrese pošiljatelja i primatelja, te se u tom obliku podatkovni blok već naziva FRAME.

Kada se prenosi izvan jedne lokalne mreže, paketu se ne dodjeljuje MAC hosta (računala), već usmjerivača druge mreže. Tu se postavlja pitanje sivo-bijelog IP-a, o čemu je bilo riječi u članku na koji je gore navedena poveznica. Sivo je adresa unutar jedne lokalne mreže koja se ne koristi izvan nje. White je jedinstvena adresa na cijelom globalnom Internetu.

Kada paket stigne na rubni usmjerivač, IP paketa se zamjenjuje IP-om ovog usmjerivača i cijela se lokalna mreža spaja na globalnu mrežu, odnosno Internet, pod jednom IP adresom. Ako je adresa bijela, tada se dio podataka s IP adresom ne mijenja.

1. Fizički sloj (transportni sloj)

Odgovoran za pretvaranje binarnih informacija u fizički signal, koji se šalje fizičkim podatkovnim kanalom. Ako je kabel, onda je signal električni; ako je optička mreža, onda je optički signal. Ova pretvorba se provodi pomoću mrežnog adaptera.

Stogovi protokola

TCP/IP je skup protokola koji upravlja prijenosom podataka na lokalnoj mreži i na Internetu. Ovaj stog sadrži 4 razine, odnosno, prema OSI referentnom modelu, svaka od njih kombinira nekoliko razina.

1. Aplikacija (OSI - aplikacija, prezentacija i sesija)
   Za ovu razinu odgovorni su sljedeći protokoli:
   • TELNET - udaljena komunikacijska sesija u obliku naredbeni redak
   • FTP - protokol za prijenos datoteka
   • SMTP - Protokol za prosljeđivanje pošte
   • POP3 i IMAP - prijem poštanske pošiljke
   • HTTP - rad s hipertekstualnim dokumentima
2. Transport (isto za OSI) je TCP i UDP već opisano gore.
3. Internetwork (OSI - mreža) je IP protokol
4. Razina mrežna sučelja(prema OSI - kanal i fizički) Za rad ove razine odgovorni su upravljački programi mrežnog adaptera.

Terminologija pri označavanju bloka podataka

• Stream - podaci kojima se upravlja na razini aplikacije
• Datagram je blok izlaza podataka iz UPD-a, odnosno koji nema zajamčenu isporuku.
• Segment je blok zajamčen za isporuku na izlazu iz TCP protokol
• Paket je blok izlaznih podataka iz IP protokola. budući da na ovoj razini još nije zajamčeno da će biti isporučen, može se nazvati i datagramom.
• Okvir je blok s dodijeljenim MAC adresama.

Hvala vam! Nije pomoglo

Počet ću s definiranjem kako se to prihvaća. OSI model je teorijski idealan model za prijenos podataka preko mreže. To znači da u praksi nikada nećete pronaći točno podudaranje s ovim modelom, to je standard kojeg se pridržavaju programeri i proizvođači mrežnog softvera mrežna oprema kako bi održali kompatibilnost svojih proizvoda. Možete to usporediti s idejama ljudi o idealnoj osobi - nećete je nigdje pronaći, ali svi znaju čemu težiti.

Želio bih odmah istaknuti jednu nijansu - ono što se prenosi mrežom unutar OSI modela nazvat ću podacima, što nije sasvim točno, ali kako ne bih zbunio čitatelja početnika s pojmovima, napravio sam kompromis sa svojim savjest.

Ispod je najpoznatiji i najrazumljiviji dijagram OSI modela. U članku će biti više slika, ali predlažem da se prva smatra glavnom:

Tablica se sastoji od dva stupca, u početnoj fazi zanima nas samo onaj desni. Tablicu ćemo čitati odozdo prema gore (kako drugačije :)). Zapravo, ovo nije moj hir, ali to radim zbog pogodnosti asimilacije informacija - od jednostavnih do složenih. Ići!

Desna strana gornje tablice prikazuje odozdo prema gore putanju podataka koji se prenose preko mreže (na primjer, s vašeg kućni ruter na svoje računalo). Pojašnjenje - OSI razine odozdo prema gore, tada će to biti put podataka na prijemnoj strani, ako od vrha prema dolje, onda obrnuto - na strani slanja. Nadam se da je za sada jasno. Da bismo u potpunosti odagnali sumnje, evo još jednog dijagrama radi jasnoće:

Da biste pratili putanju podataka i promjene koje se s njima događaju kroz razine, dovoljno je zamisliti kako se kreću duž plave linije u dijagramu, prvo krećući se odozgo prema dolje kroz OSI razine od prvog računala, zatim od dna do vrha do drugog. Sada pogledajmo svaku od razina detaljnije.

1) Fizički(fizički) - ovo uključuje takozvani "medij za prijenos podataka", tj. žice, optički kabel, radio val (u slučaju bežičnih veza) i slično. Na primjer, ako je Vaše računalo spojeno na Internet putem kabela, tada kvalitetu prijenosa podataka na prvoj, fizičkoj razini određuju žice, kontakti na kraju žice, kontakti konektora mrežne kartice Vašeg računala, kao i unutarnji električni krugovi na računalnim pločama. Mrežni inženjeri imaju koncept "fizičkog problema" - to znači da je stručnjak identificirao uređaj fizičkog sloja kao krivca za "ne-prijenos" podataka, na primjer, mrežni kabel je negdje prekinut, ili niska razina signal.

2) Kanal(datalink) - ovo je mnogo zanimljivije. Da bismo razumjeli sloj veze, prvo ćemo morati razumjeti koncept MAC adrese, jer će ona biti glavni lik u ovom poglavlju :). MAC adresa se također naziva "fizička adresa" ili "hardverska adresa". To je skup od 12 znakova u heksadecimalni brojevni sustav podijeljen sa 6 okteti crtica ili dvotočka, na primjer 08:00:27:b4:88:c1. Potreban je za nedvosmislenu identifikaciju mrežni uređaj na liniji. U teoriji, MAC adresa je globalno jedinstvena, tj. Takva adresa ne postoji nigdje u svijetu i ona je “ušivena” u mrežni uređaj u fazi proizvodnje. Međutim, postoje jednostavni načini da ga promijenite u proizvoljni, a osim toga, neki beskrupulozni i malo poznati proizvođači nisu iznad zakivanja, na primjer, serije od 5000 mrežne kartice s potpuno istim MAC-om. Prema tome, ako se barem dva takva "braća akrobata" pojave na istoj lokalnoj mreži, započet će sukobi i problemi.

Dakle, na razini podatkovne veze, podatke obrađuje mrežni uređaj, kojeg zanima samo jedna stvar - naša zloglasna MAC adresa, tj. zanima ga primatelj dostave. U uređaje na razini veze spadaju, na primjer, preklopnici (aka preklopnici) - oni u svoju memoriju pohranjuju MAC adrese mrežnih uređaja s kojima imaju izravnu, izravnu vezu i kada primaju podatke na svom prijemnom portu, provjeravaju MAC adrese u podaci s MAC adresama dostupnim u memoriji. Ako postoje podudaranja, tada se podaci prenose primatelju, ostali se jednostavno zanemaruju.

3) Mreža(mreža) je “sveta” razina čije razumijevanje principa rada većinom čini mrežnog inženjera takvim. Ovdje "IP adresa" već vlada željeznom rukom, ovdje je to osnova temelja. Zahvaljujući prisutnosti IP adrese, postaje moguće prenositi podatke između računala koja nisu dio iste lokalne mreže. Prijenos podataka između različitih lokalne mreže naziva se usmjeravanje, a uređaji koji to omogućuju nazivaju se usmjerivači (i oni su usmjerivači, iako je posljednjih godina pojam usmjerivača jako iskrivljen).

Dakle, IP adresa - ne ulazeći u detalje, to je određeni skup od 12 znamenki u decimalnom ("regularnom") brojevnom sustavu, podijeljen u 4 okteta, odvojenih točkom, koji se dodjeljuje mrežnom uređaju prilikom povezivanja na mreža. Ovdje moramo ići malo dublje: na primjer, mnogi ljudi znaju adresu iz serije 192.168.1.23. Sasvim je očito da ovdje nema 12 znamenki. No, ako adresu napišete u punom formatu, sve dolazi na svoje mjesto - 192.168.001.023. U ovoj fazi nećemo kopati još dublje, budući da je IP adresa zasebna tema za kazivanje i pokazivanje.

4) Transportni sloj(transport) - kao što naziv govori, potreban je upravo za dostavu i slanje podataka primatelju. Povlačeći analogiju s našom dugom poštom, IP adresa je stvarna adresa za dostavu ili primitak, a transportni protokol je poštar koji može pročitati i zna kako dostaviti pismo. Protokoli su različiti, za različite namjene, ali imaju isto značenje - isporuku.

Prijenosni sloj je zadnji za koji mrežni inženjeri najviše zanimaju, administratori sustava. Ako su sve 4 niže razine radile kako treba, ali podaci nisu stigli na svoje odredište, onda problem treba tražiti već u softver specifično računalo. Protokoli tzv gornje razine su velika briga za programere, a ponekad i za administratore sustava (ako je uključen u održavanje poslužitelja, na primjer). Stoga ću dalje ukratko opisati svrhu ovih razina. Osim toga, ako objektivno sagledate situaciju, najčešće u praksi funkcije nekoliko gornjih slojeva OSI modela preuzima jedna aplikacija ili servis, te je nemoguće jednoznačno reći gdje bi ona trebala biti dodijeljena.

5) Sjednica(sesija) - kontrolira otvaranje i zatvaranje sesije prijenosa podataka, provjerava prava pristupa, kontrolira sinkronizaciju početka i završetka prijenosa. Na primjer, ako preuzmete datoteku s interneta, tada vaš preglednik (ili ono preko čega preuzimate) šalje zahtjev poslužitelju na kojem se datoteka nalazi. U ovom trenutku se uključuju protokoli sesije koji osiguravaju uspješno preuzimanje datoteke, nakon čega se u teoriji automatski gase, iako postoje opcije.

6) Izvršni(prezentacija) - priprema podatke za obradu krajnje prijave. Na primjer, ako ovo tekstualna datoteka, onda trebate provjeriti kodiranje (kako ne biste dobili "kryakozyabrs"), možda ga raspakirati iz arhive.... ali ovdje se jasno vidi ono o čemu sam ranije pisao - vrlo je teško odvojiti gdje izvršna razina završava i gdje počinje sljedeća:

7) Primijenjeno(Application) - kao što naziv govori, razina aplikacija koje koriste primljene podatke i vidimo rezultat rada svih razina OSI modela. Na primjer, čitate ovaj tekst jer ste ga otvorili u ispravnom kodiranju, u pravom fontu itd. vaš preglednik.

I sada kada imamo barem opće razumijevanje tehnologije procesa, smatram potrebnim govoriti o bitovima, okvirima, paketima, blokovima i podacima. Ako se sjećate, na početku članka zamolio sam vas da ne obraćate pozornost na lijevi stupac u glavnoj tablici. Dakle, došlo je njeno vrijeme! Sada ćemo ponovno proći kroz sve slojeve OSI modela i vidjeti kako se jednostavni bitovi (nule i jedinice) pretvaraju u podatke. Također ćemo ići odozdo prema gore, kako ne bismo poremetili slijed asimilacije materijala.

Na fizičkoj razini imamo signal. Može biti električni, optički, radiovalni itd. Za sada to nisu parni bitovi, već mrežni uređaj analizira primljeni signal i pretvara ga u nule. Taj se proces naziva "hardverska konverzija". Nadalje, već unutar mrežnog uređaja, bitovi se kombiniraju u (osam bitova u jednom bajtu), obrađuju i prenose na sloj podatkovne veze.

Na razini veze imamo tzv okvir. Grubo rečeno, radi se o paketu bajtova, od 64 do 1518 u jednom paketu, iz kojeg switch čita zaglavlje koje sadrži MAC adrese primatelja i pošiljatelja, kao i Tehničke informacije. Vidite podudaranje MAC adrese u zaglavlju i u vašoj preklopni stol(memorija), preklopnik šalje okvire s takvim podudaranjima odredišnom uređaju

Na mreža Na razini, svim tim dobrotama, dodaju se i IP adrese primatelja i pošiljatelja, koje se izvlače iz istog zaglavlja i to se zove paket.

Na transportnoj razini paket se adresira na odgovarajući protokol, čiji je kod naveden u servisnim informacijama zaglavlja, i daje se na servisiranje protokolima viših razina, za koje je to već punopravni podatak, tj. informacije u obliku koji je probavljiv i upotrebljiv za aplikacije.

To će se jasnije vidjeti na donjem dijagramu: